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帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是一种常见的中枢神经系统退行性疾病,65岁以上老年人发病率高达2%。PD患者临床表现主要包括行动迟缓、静止性震颤等运动症状以及便秘、吞咽困难等非运动症状。PD的疾病进展随时间推移而逐渐加重,患者生活难以自理,给自身、家庭和社会均带来巨大负担。药物治疗和手术治疗是目前临床上治疗PD的常用手段。然而,药物治疗在治疗后期会出现疗效降低、副作用加重等问题,而手术治疗价格昂贵,且须严格掌握适应证,因此,探究有效治疗PD的方式迫在眉睫。近年来,越来越多的研究表明肠道菌群在PD的发生发展中发挥重要作用。本课题组前期研究发现,通过粪菌移植技术将正常小鼠的肠道菌群移植给PD模型小鼠后可显著改善后者行为学障碍和神经病理;口服万古霉素也可通过改变肠道菌群、抑制肠及脑的炎症从而发挥对PD模型小鼠的神经保护作用。以上提示肠道菌群是PD病理发展的重要参与者。同时,PD是一种最常见的受衰老过程影响的疾病,且衰老过程常伴随着肠道菌群的改变。因此,我们提出科学问题:老年小鼠肠道菌群是否对PD发挥保护作用或加剧PD的进展。为了回答这一科学问题,我们将小鼠随机分为四组:（I）接受青年小鼠肠道菌群移植对照组（记为YM组）,（II）接受老年小鼠肠道菌群移植对照组（记为AM组）,（III）接受青年小鼠肠道菌群移植PD模型组（记为YM+MPTP组）和（IV）接受老年小鼠肠道菌群移植PD模型组（记为AM+MPTP组）。操作流程为:（1）抗生素处理;（2）粪菌移植处理;（3）急性PD造模。本课题采用行为学、分子生物学、组织病理学和高通量测序等实验技术展开研究:爬杆实验和悬挂实验检测运动能力;肠道推进率实验检测肠道转运能力;高效液相色谱法（High performance liquid chromatography,HPLC）检测纹状体内神经递质含量（包括多巴胺（Dopamine,DA）、5-羟色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）等）;蛋白印迹法（Western blot,WB）检测纹状体酪氨酸氢化酶（Tyrosine hydroxylase,TH）和结肠Claudin-1和Occludin的表达;免疫荧光实验（Immunofluorescence,IF）检测黑质致密部（Substantia nigra pars compacta,SNpc）内TH+多巴胺能神经元、胶质细胞（包括Iba1+的小胶质细胞和GFAP+的星形胶质细胞）和海马DCX+神经元的数量;16S r RNA基因测序分析肠道菌群的构成与分布;气相色谱-质谱法（Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）检测小鼠粪便短链脂肪酸（Short chain fatty acids,SCFAs）含量（包括乙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和丙酸）;酶联免疫吸附测定（Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）检测纹状体炎症细胞因子含量（TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-10）;实时荧光定量（Real-time quantitative PCR,RT-q PCR）检测结肠炎症细胞因子的表达;免疫组化（Immunohistochemistry,IHC）检测海马Ki67+细胞数量。实验结果显示:与YM组和AM组小鼠相比,YM+MPTP组小鼠和AM+MPTP组小鼠均出现运动功能障碍（爬杆时间显著延长）、纹状体内DA、5-HT和TH水平显著降低、粪便中丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和丙酸异常升高。进一步,与YM+MPTP组小鼠相比,移植了老年小鼠肠道菌群的AM+MPTP组小鼠运动功能改善、纹状体内DA和5-HT含量增加,纹状体内TH水平上升;小鼠粪便中丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和丙酸的异常升高也得到了恢复。16S r RNA结果显示,与YM组小鼠相比,YM+MPTP组小鼠粪便样本中Candidatus＿Saccharimonas和Akkermansia的水平显著降低;而与YM+MPTP组小鼠相比,AM+MPTP组小鼠粪便样本中Candidatus＿Saccharimonas,Akkermansia,Rikenellaceae＿RC9＿gut＿group,Desulfovibrio和Desulfovibrio＿fairfieldensis,的含量均显著增加,表明老年小鼠肠道菌群可以改善PD模型小鼠肠道菌群组成。GC-MS结果表明老年小鼠肠道菌群可显著改善PD小鼠SCFAs紊乱。实验还发现,移植青年或老年小鼠肠道菌群对神经炎症、肠道炎症和肠道通透性均没有影响。值得注意的是,相比于YM+MPTP组小鼠,AM+MPTP组小鼠海马区域Ki67+细胞和DCX+神经元数量升高,提示老年小鼠肠道菌群能够促进PD小鼠的神经发生增加。结论:移植老年小鼠肠道菌群对PD模型小鼠起保护作用,其可能是通过改善多巴胺能神经系统和诱导神经发生实现的。